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21.02.2020

Batteriemanagement-Controller

eMobility

STMicroelectronics hat eine Batteriemanagement-Technologie entwickelt, von der die Zuverlässigkeit, die Sicherheit, der Aktionsradius und die Kosteneffektivität von Elektrofahrzeugen profitieren sollen. Der Controller für Batteriemanagement-Systeme (BMS) verfügt über zusätzliche Temperaturüberwachungs-Eingänge.

Der Controller L9963 kann bis zu 14 verkettete Batteriezellen und Spannungen im Bereich von 1,7 V bis 4,7 V mit einer Genauigkeit von besser als 2 mV überwachen, um für einen optimalen Zustand der Zellen zu sorgen. Die gleichzeitige Digitalisierung aller erfassten Werte vermeidet Verzögerungen bei der Zellensynchronisation. Der L9963 kann ferner bis zu sieben externe Temperatursensoren überwachen und damit die Fähigkeit des Systems verbessern, Fluktuationen zu erkennen und die Stabilität aufrecht zu erhalten.

Der Baustein erfüllt laut ST die Anforderungen von gemäß ISO 26262, ASIL-D, indem er einen vollständig redundanten Zellmesspfad integriert, der die funktionale Sicherheit verbessert und einen Notlauf-Modus unterstützt. Zusätzlich eingebaut sind Fehlererkennungs- und -meldefunktionen, die den Sicherheitsanforderungen im Automobilbereich entsprechen. Neben einem Serial Peripheral Interface (SPI) besitzt der L9963 eine vertikale Kommunikations-Schnittstelle mit 2,66 MBit/s für die Kommunikation zwischen mehreren L9963-ICs zur Überwachung des gesamten Batterie-Stacks. Auf diese Weise können acht Chips die Werte von 96 Zellen in weniger als 4 ms umwandeln und auslesen, wobei sie sich mit beliebigen Kombinationen aus übertragerbasierten oder kapazitiven Isolations-Lösungen einsetzen lassen.

© STMicroelectronics

© STMicroelectronics

Das betriebssichere Design des L9963 ermöglicht das Anstecken und Abklemmen bei laufendem Betrieb ohne die externen Z-Dioden, die sonst zum Schutz des BMS benötigt werden, weil die Batterie nicht spannungslos gemacht werden kann. Da Designer beim L9963 auf diese Bauteile verzichten können, verringern sich die Kosten zusätzlich.

Eine typische BMS-Applikation nutzt mehrere L9963-Bausteine zur Überwachung der verschiedenen Zellengruppen im Batterie-Stack. Das Management übernimmt ein Host-Mikrocontroller beispielsweise aus der SPC5-Serie von ST, die aus leistungsfähigen, Automotive-qualifizierten MCUs für sicherheitskritische Anwendungen besteht. Der L9963 wird bereits produziert und steht für Designs zur Verfügung.

weitere Informationen

Unternehmensinformation

STMicroelectronics GmbH

Bahnhofstr. 18
DE 85609 Aschheim
Tel.: 89 46006-0
Fax: 89 460-5454

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